高效回收含砷中和渣中铜、锌、钴试验研究

对有色行业产出的含砷中和渣中Cu、Zn、Co等有价元素回收进行试验研究,采用两段逆流浸出和一段浸出液铜萃取工艺,在最佳工艺条件下,可实现98.25%Cu浸出率和99.96%Cu萃取率。反萃硫酸铜液经电解产出符合GB/T 467-2010阴极铜1#标准铜。

微波强化中和铅锌冶炼渣干燥机制研究

针对现行铅锌冶炼渣干燥周期长、过程污染大等问题,本文提出微波强化干燥新工艺,在分析原料物性状态的基础上,对中和铅锌冶炼渣高温介电及微波干燥影响因素进行分析,明确了微波强化中和铅锌冶炼渣干燥过程机制。结果表明,中和铅锌冶炼渣中含有结晶水的物相为CaSO_(4)·0.5H_(2)O,自由水含量为30.2%,结晶水含量为7.2%,自由水与结晶水的吸波性能相似,且明显优于渣中其他物相;在粒径8 cm、厚度2.2 cm、微波功率700 W、干燥时间15 min条件下,微波干燥中和铅锌冶炼渣效果最优,自由水完全去除,结晶水去除率达到53.06%,总失水率为34.02%;微波干燥中和铅锌冶炼渣时,会引起中和铅锌冶炼渣的破裂分层,有助于实现快速高效干燥;相较常规干燥,微波干燥1 kg中和铅锌冶炼渣节约能耗16.98%(630 kJ),比常规多脱除5.40%的水分,干燥时间缩短87.5%。本论文所建立中和铅锌冶炼渣干燥技术具有明显优势。

用铜渣从湿法炼锌污酸两段中和后液中脱除氯

湿法炼锌中产生的污酸经硫化、锌焙砂中和、碳酸钙中和后可去除砷、氟,同时还可有效减少石膏渣产量,但中和后液中氯含量较高,无法返回至湿法系统重复利用。研究了采用铜渣除氯法去除该溶液中的氯,结果表明:在过氧化氢加入量2.3 mL/L、铜渣系数6.8、初始酸质量浓度15 g/L、温度35℃条件下反应2 h,溶液中的氯可由0.62 g/L降至0.17 g/L,氯脱除率为72.58%,溶液铜质量浓度为2.69 g/L,通过锌粉或铁粉回收铜后溶液可返回至湿法系统中重复利用。

抑制蒸硒渣中碲浸出及提高铜回收率实验探究

为了提高铜的回收率,以铜冶炼行业蒸硒渣为原料,采用浸出-碱中和工艺,探究了从蒸硒渣回收铜的过程中酸浓度对浸出率的影响及pH值对中和效果的影响。结果表明:在浸出酸浓度10 g/L、中和终点pH值=8.0的条件下,Cu浸出率98.89%,Te浸出率23.65%,Cu回收率达97.82%,Te回收率达77%。实验效果较好,将进一步开展工业化实验。

酸性矿山废水(AMD)中和渣对As吸附机制研究

利用中和渣富含铁次生矿物的特性,探究其作为吸附材料对废水中As的处理效果及机制,对中和渣的资源化处理处置具有重要的实际指导意义。以石灰乳一段中和渣(一段渣)、二段中和渣(二段渣)、石灰中和渣(石灰渣)和石灰石中和渣(石灰石渣)4种废弃物为吸附材料,采用吸附实验辅以ICP、XRD、FTIR等光谱表征技术研究其对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附特性及机制以期实现以废治污。研究结果表明,4种中和渣对As(Ⅴ)的吸附效果优于As(Ⅲ),石灰石渣对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的拟合最大吸附量高于其他3种中和渣,分别为3.859 mg/g和4.988 mg/g。4种中和渣对As(Ⅲ)的吸附更符合准二级动力学和Freundlich模型,石灰石和石灰渣对As(Ⅴ)的吸附更符合Langmuir模型,吸附过程主要受化学吸附影响。中和渣对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的主要吸附机制为As(Ⅲ)和As(Ⅴ)与铁(氢)氧化物表面羟基官能团的表面络合和配位作用及铁矿物相转变过程中的络合和共沉淀作用。此外,石灰石、石灰和一段渣中As(Ⅲ)和As(Ⅴ)与铁结合形成新的含砷铁羟基硫酸矿物也是As固定的重要机制。

固废再利用的填埋场土质覆盖系统防渗与隔氧性能

为了促进固废资源化利用,提出了一种中和渣固废再利用的新型三层土质覆盖系统。采用自主研发的土柱试验系统和数值模拟方法,研究了所提出的覆盖系统的防渗隔氧性能。研究结果表明:为期75 d的监测期内,中和渣防渗层含水率无明显变化(<2%),在50年一遇的强降雨作用下未发生底部渗漏;中和渣层饱和渗透系数ks和初始饱和度S0对覆盖层防渗隔氧效果有显著影响,随着ks从3.5×10^(-10)m/s增加到3.5×10^(-7)m/s,降雨条件下累积渗漏量增加了339倍,随着S0从0.4增加到0.95,干燥条件下累积氧通量减少了94%。所提出的覆盖系统在无需土工膜的情况下可有效阻隔雨水渗入和氧气入侵,在湿润气候区年降雨量高达1820 mm条件下,累积渗漏量仅为27 mm,全年累积氧通量为5.5 g/m^(2)。

铜冶炼烟气制酸固体废物资源化及减量化生产实践

介绍了金隆铜业有限公司在污酸处理工序产生的硫化滤饼和中和渣的资源化及减量化方面所做的探索和实践情况。将硫化滤饼在闪速炉冶炼体系中循环,使铼在净化污酸中富集,将硫化滤饼中铼的品位(w)由0.2%以下提高到0.8%以上,再利用硫化滤饼与分铜液耦合处理技术提取金属铼,硫化滤饼中铼的回收率达95%以上,产出的铼酸铵纯度达99.99%。通过采取优化污酸处理系统石膏工序和Ⅲ系统中和工序的p H值、用石灰粉代替电石渣作中和剂、对压滤机的技术参数进行优化控制降低中和渣的水含量等措施,中和渣的产生量由2017年的40 kt降至2021年的14.9 kt,减量达60%以上,实现了中和渣减量化。

湿法炼锌硫酸锌液体除氯实验研究

湿法炼锌系统中氯离子含量较高时,会对湿法设备及电解过程中的阳极板造成一定的腐蚀,同时电解液中铅含量升高会导致析出的阴极锌铅超标,从而降低锌品级率,影响企业的正常生产和经济效益。本文采用湿法炼锌过程中自产铜渣对中性浸出液及电解废液分别进行除氯研究,并对除氯渣进行碱洗,实现除氯渣的资源综合利用,确定最佳工艺控制条件。实验表明,中性浸出液除氯最佳条件为初始pH值1.5,温度55~65℃,反应时间2.0 h,铜渣用量为理论量的4.0倍,此时氯离子脱除率达80%以上;除氯渣碱洗氢氧化钠用量为除氯渣中氯离子含量理论值的2.0倍时,碱洗的氯脱除率达85%左右;电解废液除氯最佳控制参数为温度30~40℃,反应时间1.0 h,铜渣用量为理论量的3.0倍,此时氯离子脱除率达80%以上;除氯渣碱洗氢氧化钠用量为除氯渣中氯离子含量理论值的2.5倍时,碱洗的氯脱除率达到80%左右。

中和渣基地质聚合物的制备与性能表征

中和渣(NS)是矿物开采和冶金处理过程中生成的以硫酸钙为主要成分的工业废渣,中和渣大量堆积储存会给环境带来巨大威胁,因此,迫切需要探索一种回收利用中和渣的新技术。研究了不同粒化高炉矿渣掺量的中和渣基地质聚合物的力学性能,并通过X射线衍射测试、反应热测试、压汞测试、傅里叶变换红外光谱测试和扫描电子显微镜测试等手段,对中和渣基地质聚合物的物相组成、水化速率、孔结构及微观形貌进行了表征。结果表明:在激发剂作用下,中和渣与粒化高炉矿渣间地质聚合反应的主要产物为C(N)-A-S-H凝胶。粒化高炉矿渣的掺入可提高聚合反应速率,生成更多的地质聚合物凝胶,使得中和渣基地质聚合物微观结构更致密,力学性能也更高。粒化高炉矿渣掺量为30%(质量分数)的中和渣基地质聚合物28 d抗压强度可达17.8 MPa。

高铁高酸废水中和渣的石膏高效回收研究

针对某铜矿矿山高铁高酸废水中和渣中石膏含量不高、杂质多、难以直接应用等问题,基于中和渣的矿物组成特性,分别采用重选、磁选和浮选等分离方法对中和渣中石膏进行回收利用。实验结果表明,采用浮选分离方法,以十二胺为捕收剂,药剂用量在0.2~0.8 kg/t时,石膏产率为80%~91%,品位在75%以上,可满足用于水泥行业的标准GB/T 21371—2008《用于水泥中的工业副产石膏》要求。通过控制药剂用量、添加抑制剂或降低浮选矿浆pH,均可提高石膏精矿品位(最大可达98%),实现石膏回收利用,达到中和渣减量化的目的。而采用重选和磁选方法分离中和渣效果不佳,难以满足水泥行业要求。

降低高酸高铟预中和石膏渣含铟量的工艺研究

湿法炼锌赤铁矿法回收铟的主要工艺流程为利用二氧化硫还原浸出低酸浸出渣中的铟,还原浸出后液酸度约30 g/L,需要预先中和使酸度降至10 g/L,然后加入碳酸钙中和沉铟、富集铟,沉铟渣经浸出、净化、萃取等工艺流程回收铟。预中和过程中产生的石膏渣会夹带部分铟,造成铟的损失。本文通过进行单因素试验,研究预中和液中Fe^(3+)浓度、终点酸度及反应时间等试验条件变化对预中和石膏渣含铟量、石膏渣沉降及过滤性能的影响。试验结果表明,由于In^(3+)与Fe^(3+)性质相似,在黄钠铁矾形成过程中,In^(3+)可部分取代Fe^(3+)形成晶间化合物进入渣中,因此Fe^(3+)含量越高,预中和石膏渣含铟量越高;终点酸度小于10 g/L时,溶液中的Al、Si易生成胶状物,与Ca化合生成钙铝黄长石沉淀,影响矿浆沉降性能及过滤性能,终点酸越低,石膏渣含铟量越高,过滤性能越差;随着反应时间的延长,溶液中Fe^(2+)氧化成Fe^(3+)的量越多,石膏渣含铟量逐渐增加。

降低铅银渣含锌的研究与实践

通过加强多膛炉操作,降低氧化锌中的不溶锌含量,过程中加强球磨矿浆粒度、温度、酸度与反应时间的控制,可以大幅降低铅银渣含锌,不但可以降低损失、创造效益,也为后续铅银渣进入铅冶炼系统处理创造了良好的条件。

合成渣对钢液吸氮的保护作用

在真空感应炉中研究了１６００℃渣层覆盖条件下气相中不同氮分压时，钢液中氮含量的变化，结果表明，钙基中性及氧化性渣，如ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２和ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２－ＦｅＯ可作为绝缘层有效地防止氮在钢液和气相间的传质，因为在上述渣中，氮的溶解量约在３０×１０－６～８０×１０－６之间。

基于外加剂对石膏砌块后期强度的正交试验研究

以脱硫建筑石膏、水泥、矿渣、中和渣及硫酸钙晶须为原料制备石膏实心砌块,为优化工艺条件并提高砌块后期强度,研究采用正交实验方法进行试验,结果表明,影响石膏砌块28 d抗压强度的显著因素为晶须掺量、缓凝剂掺量和中和渣掺量,而水泥与矿渣配比和减水剂掺量为不显著影响因素。优化后的条件为:中和渣掺量为5. 00%,硫酸钙晶须掺量为7. 00%,水泥与矿渣配比为5∶15,减水剂掺量为0. 80%,缓凝剂掺量为0. 06%,在此条件下可获得28 d抗折强度为7. 74 MPa、抗压强度为31. 10 MPa、软化系数为0. 60的石膏实心砌块,且该砌块力学性能明显强于纯脱硫石膏砌块。研究对实现固废资源的综合利用及制备高质量的石膏砌块具有重要参考价值。

从铜中和渣中回收砷的试验研究

研究了用硫酸从铜冶炼中和渣中浸出砷,并用FeS将浸出液中的砷转化为As2S3沉淀,使砷得到回收,中和渣得到有效处理。

钽铌矿冶炼废渣的资源化利用

广东某钽铌矿冶炼企业主要生产氟钽酸钾及氧化铌,年处理钽精矿130 t、铌钽铁合金220 t,年产生中和渣量约672 t,但由于原有工艺没有对酸溶渣、中和渣和废液进行分离,造成最终废物量大、放射性活度高和难处理等问题,厂区历史遗留中和渣约1万t。现该企业对生产工艺进行了改进,包括车间排放口处理废水、增加压滤机、总排放口优化、建设中和渣堆场和中和渣资源化利用等措施。经技术改造后,实现了渣液分离,产生的废水放射性物质达标排放,对历史遗留的中和渣进行资源化利用,减少中和渣填埋处置费用约3 000万元,获得了较好的经济效益、环境效益和社会效益。

用锌焙砂中浸渣制备锰锌铁氧体共沉淀粉

以湿法炼锌过程中的中浸渣和挥发窑渣为原料,经浸出、还原、净化和共沉淀等过程制备软磁铁氧体所需的锰锌铁氧体共沉淀粉料。确定浸出工艺条件、硫化沉淀和氟化沉淀工艺条件。实验结果表明,中浸渣的最佳浸出工艺条件如下:温度为90～95℃,搅拌速度为200r/min,硫酸用量为理论用量的1.15倍,时间为2.5h,液固比为4-1;制得的共沉淀粉料中铁、锰和锌的平均含量比例与理论配方较符合,尤其是共沉淀粉料中各杂质元素含量很低,各杂质成分含量分别为Ca0.0180%,Mg0.0085%,Si0.0038%,Al0.0078%,Ni0.0170%,Pb0.0012%,Cu0.0033%,Cr0.0028%及Cd0.0002%,达到锰锌软磁铁氧体材料对粉料的要求。

钙基中性渣及氧化性渣覆盖时氮在钢液和气相间的传质

研究了１６００℃渣层覆盖条件下气相中不同氮分压时，钢液中氮含量的变化。结果表明，钙基中性渣及氧化性渣可作为绝缘层有效地防止氮在钢液和气相间的传质。

中和法调节硫磺冶炼废渣pH值的试验研究

土法冶炼硫磺废渣浸出液中主要超标因子为p H值,采用生石灰与土法冶炼硫磺废渣进行中和,可将其浸出液由呈强酸性变成中性,废渣属性由Ⅱ类一般工业固体废物变为Ⅰ类一般工业固体废物。试验结果表明,生石灰投加比例约为0.5%,浸出液p H值从3.0~4.8之间调整为6~9时,浸出液中的铁、锰、铜、砷等多种重金属浓度可明显下降,降幅可达90%左右。经中和后的废渣,其环境安全风险明显降低,从而可减少废渣处置场防渗处理工艺、工程投资,降低处置场运营管理难度及风险。

中性气氛下钒钛磁铁矿高炉渣系研究

以钒钛磁铁矿现场高炉渣为基础,纯化学试剂调制渣样,在中性气氛条件下研究了炉渣二元碱度及Mg O,Al2O3,Ti O2,V2O5含量对实验渣系冶金性能的影响.结果表明:增加碱度和Mg O含量,炉渣熔化性温度(tm)、初始黏度(η0)和高温黏度(ηh)呈先降低后升高趋势;增大Al2O3含量,炉渣tm升高,η0先降低后升高,ηh呈上升趋势;增大Ti O2含量,炉渣tm升高,η0和ηh逐渐下降,炉渣黏流活化能升高,热稳定性变差;增大V2O5含量,炉渣tm先降低后升高,η0和ηh逐渐增大.高炉冶炼钒钛磁铁矿适宜渣系为:二元碱度1.15,Mg O,Al2O3,Ti O2,V2O5质量分数分别为13%,13%,7%,0.30%.